Redis的五大数据类型及其使用场景
前言
redis是一个非常快速的非关系数据库解决方案。其简单的键值数据模型使 Redis 能够处理大型数据集，同时保持令人印象深刻的读写速度和可用性。redis提供了五种数据类型，分别是是：1、string（字符串）；2、hash（哈希）；3、list（列表）；4、set（集合）；5、sort set （有序集合）（其实随着 Redis 版本的更新，后面又支持了四种数据类型：BitMap（2.2 版新增）、HyperLogLog（2.8 版新增）、GEO（3.2 版新增）、Stream（5.0 版新增），本文暂不作介绍。）。接下我就给大家介绍一下这五种数据类型的基本用法和使用场景。
Redis五大数据类型
一. String
1、简介
字符串类型：实际上可以是字符串（包括XML、JSON）、还有数字（整形、浮点数）、二进制（图片、音频、视频），最大不能超过512MB。
2、常用命令
（1）设值命令：
set age 23 ex 10 //10秒后过期 px 10000 毫秒过期
setnx name test //不存在键name时，返回1设置成功；存在的话失败0
set age 25 xx //存在键age时，返回1成功（2）获值命令：
get age //存在则返回value, 不存在返回nil（3）批量设值：
mset country china city beijing（4）批量获取：
mget country city address //返回china beigjin, address为nil（5）计数命令：
incr age //必须为整数自加1，非整数返回错误，无age键从0自增返回1
decr age //整数age减1
incrby age 2 //整数age+2
decrby age 2//整数age -2
incrbyfloat score 1.1 //浮点型score+1.1
（6）append追加指令：
set name hello; append name world //追加后成helloworld（7）字符串长度：
set hello “世界”；strlen hello//结果6，每个中文占3个字节（8）截取字符串：
set name helloworld ; getrange name 2 4//返回 llo
3、使用场景
（1） 简单字符缓存
（2） 分布式锁
（3）计数功能——》计数服务
INCR article:001 (文章001阅读数加1)
GET airticle:001
文章阅读数
（4） 各类场景下（单机或分布式）的标识号
Incrby serialNo 1 ——》分给每个服务1000个本地缓存Incrby serialNo 1000（5） 集群环境下的Session共享
二、Hash
1、简介
哈希hash是一个string类型的field和value的映射表，hash特适合用于存储对象
hash
2、常用命令
（1）设值命令：
设值：
hset user:1 name james //成功返回1，失败返回0批量设值：
hmset user:2 name james age 23 sex boy //返回OK（2）取值命令：
取值：
hget user:1 name //返回james批量取值：
hmget user:2 name age sex //返回三行：james 23 boy（3）删除命令：
hdel user:1 age //返回删除的个数（4）计算个数：
hset user:1 name james;
hset user:1 age 23;
hlen user:1 //返回2，user:1有两个属性值（5）判断field是否存在：
hexists user:2 name //若存在返回1，不存在返回0（6）获取所有field:
hkeys user:2 // 返回name age sex三个field（7）获取user:2所有value：
hvals user:2 // 返回james 23 boy（8）获取user:2所有field与value：
hgetall user:2 //name age sex james 23 boy值（9）增加1：
hincrby user:2 age 1 //age+1
hincrbyfloat user:2 age 2 //浮点型加2
3 、使用场景
（1） 存储对象
实例：购物车
Hmset cart:001 prod:01 1 prod:02 1
当前登录用户ID号为key，商品ID号为Field，加入购物车数量为value
购物车展示
三、 List
1、简介
用来存储多个有序的字符串，一个列表最多可存2的32次方减1个元素。因为有序，可以通过索引下标获取元素或某个范围内元素列表，列表元素可以重复
list
2、常用命令
（1）添加命令：
rpush james c b a //从右向左插入cba, 返回值3
lrange james 0 -1 //从左到右获取列表所有元素 返回 c b a
lpush key c b a //从左向右插入cba
linsert james before b teacher //在b之前插入teacher, after为之后，使 用lrange james 0 -1 查看：c teacher b a
（2）查找命令：
lrange key start end //索引下标特点：从左到右为0到N-1
lindex james -1 //返回最右末尾a，-2返回b
llen james //返回当前列表长度
lpop james //把最左边的第一个元素c删除
rpop james //把最右边的元素a删除
3、使用场景
（1）利用List实现栈、队列
1.先进后出：栈 = LPUSH+LPOP->FILO
2.先进先出：队列=LPUSH+RPOP
3.Blocking MQ（堵塞队列）= LPUSH+BRPOP
（2）redis做消息队列（不推荐使用redis做消息队列）
下面以订单为例子进行演示：
- 每个用户有多个订单key为 order:1 order:2 order:3, 结合hmset
hmset order:1 orderId 1 money 36.6 time 2018-01-01
hmset order:2 orderId 2 money 38.6 time 2018-01-01
hmset order:3 orderId 3 money 39.6 time 2018-01-01- 把订单信息的key放到队列
lpush user:1:order order:1 order:2 order:3- 新产生了一个订单order:4，
hmset order:4 orderId 4 money 40.6 time 2018-01-01- 追加一个order:4放入队列第一个位置
lpush user:1:order order:4- 当需要查询用户订单记录时：
List orderKeys = lrange user:1:order 0 -1 //查询user:1 的所有订单key值
for(Order order: orderKeys){
hmget order:1
}
（3）列表缓存
微信订阅号展示
小明微信号ID：001，他关注了顶级架构师、爱敲代码的小黄、程序员蜗牛上图的展示效果应该如何设计？
- 顶级架构师发布了一条文章ID为100的文章
lpush:mes:001 100- 爱敲代码的小黄发布了一条文章ID为101的文章
lpush:mes:001 101- 程序员蜗牛发布了一条文章ID为102的文章
lpush:mes:001 102- 小明的微信订阅号列表实现如下
lrange mes:001 0 5
四、Set
1、简介
保存多元素，与列表不一样的是不允许有重复元素，且集合是无序，一个集合最多可存2的32次方减1个元素，除了支持增删改查，还支持集合交集、并集、差集；
sey
2、常用命令
（1）检查user键值是否存在
exists user （2）设置命令：
sadd user a b c//向user插入3个元素，返回3
sadd user a b //若再加入相同的元素，则重复无效，返回0（3）查找命令：
smember user //获取user的所有元素,返回结果无序（4）删除命令：
srem user a //返回1，删除a元素（5）计算元素个数
scard user //返回2，计算元素个数
3、Set 集合特殊的操作指令
（1）集合与集合之间的交集
sinter setA setB -> 得到集合 {B,C}（2）集合与集合之间的并集
sunion setA setB －－>得到集合{A,B,C}（3）集合与集合之间的差集
sdiff setA setB－－>得到集合{A}
4、使用场景：
（1）标签，社交，查询有共同兴趣爱好的人,智能推荐
使用方式：
给用户添加标签：
sadd user:1:fav basball fball pq
sadd user:2:fav basball fball
............
或给标签添加用户
sadd basball:users user:1 user:2
sadd fball:users user:1 user:2
........
计算出共同感兴趣的人：
sinter user:1:fav user2:fav
（2）抽奖
微信抽奖
微信有一个活动，活动ID为001，如何实现微信抽奖功能，基于Redis设计实现？
假设小明的userId为: 004
- 当小明点击参与抽奖时，数据放入set集合
sadd active:001 004- 开始抽奖2名中奖者（随机）
srandmember active:001 2或者
spop act:001 2- 查看有多少用户参加了本次抽奖
smembers active:001
（3）朋友圈点赞
朋友圈消息ID：008，微信点赞如何设计？
张三用户ID 为userId:01
朋友圈点赞
（1）张三对消息ID008点赞啦
sadd zan:008 userId:01（2）张三取消了对消息008的点赞
srem zan:008 userId:01（3）检查用户是否点过赞
sismember zan:008 userId:01（4）获取消息ID008所有的点赞用户列表
smembers zan:008（5）消息ID008的点赞数计算
scard zan:008
（4）Set集合特殊的操作指令应用场景
如何实现微博的微关系设计？
微博关注
条件：
1 James关注的人
sadd jamesCares Irving,peter,king,jack条件2 Irving关注的人
sadd IrvingCares james,jack,cjk,king条件3 jack关注的人
sadd avCares deer,cjk,king
计算：
计算1 James和Irving共同关注的人
sinter jamesCares IrvingCares , 计算结果为 {jack, king}计算2 我关注的人也关注他(king)
sismember IrvingCares king
sismember avCares king计算3 我可能认识的人
SDIFF IrvingCares jamesCares-> {james.cjk}
五、ZSet
1、简介
常用于排行榜，如视频网站需要对用户上传视频做排行榜，或点赞数与集合有联系，不能有重复成员
zset
2、常用命令
（1）添加命令
zadd key score member [score member......]
zadd user:zan 200 james //james的点赞数1, 返回操作成功的条数1
zadd user:zan 200 james 120 mike 100 lee// 返回3
zadd test:1 nx 100 james //键test:1必须不存在，主用于添加
zadd test:1 xx incr 200 james //键test:1必须存在，主用于修改,此时为300
zadd test:1 xx ch incr -299 james //返回操作结果1，300-299=1（2）查询命令
zrange test:1 0 -1 withscores //查看点赞（分数）与成员名
（3）计算成员个数
zcard test:1 //计算成员个数， 返回1
3、使用场景
排名场景：
zadd user:3 200 james 120 mike 100 lee//先插入数据
zrange user:3 0 -1 withscores //查看分数与成员
zrank user:3 james //返回名次：第3名返回2，从0开始到2，共3名
zrevrank user:3 james //返回0， 反排序，点赞数越高，排名越前
排行榜系统，如视频网站需要对用户上传的视频做排行榜
点赞数：
zadd user:1:20180106 3 mike //mike获得3个赞再获一赞：
zincrby user:1:20180106 1 mike //在3的基础上加1用户作弊，将用户从排行榜删掉：
zrem user:1:20180106 mike展示赞数最多的5个用户：
zrevrangebyrank user:1:20180106 0 4查看用户赞数与排名：
zscore user:1:20180106 mike zrank user:1:20180106 mike
实例
以最典型的微博热搜为例，描述用Redis设计实现, 以日期做为Key
微博热搜展示
（1）点击话题
zincrby topic:20230717 1 狗头萝莉（2）上图排行实现,展示今日前10排名
zrevrange topic:20230717 0 9 withscores（3）统计近3日点击数据
zunionstore topic:3day 3 （4） 展示近3日的排行前10名
zrevrange topic:20230717-20230717 0 9 withscores
4、ZSet和List、Set对比
ZSet和List、Set对比